1. Lăn ép rung mặt trụ
2.4. Những nguyên nhân ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt
2.4.1.Ảnh hưởng của yếu tố hình học
- Khi dao tiện có đỉnh nhọn (r=0) với bước tiến s chạy từ vị trí I sang II
để lại phần chưa cắt là tam giác ABC (theo hình 2.7), làm thành nhấp nhô bề
Hình 2.7.Ảnh hưởng của yếu tố hình học đến chẩt lượng bề mặt Nhìn vào hình 2.7 ta có. AB = IC S = Rz
IB = IC.cotg :AI = ICC cotg1
Nên AB = IC (cotg+ cotg1)
IC = 1 cot cotg g AB Hay Rz= 1 cot cotg g S
Vậy tăng s thì tăng Rz(các yếu khác giữ nguyên).
+ Dao có bán kính r ngư ời ta chứng minh được,
Rz=
r
s
8
2
Trang 35
2.4.2.Ảnh hưởng của biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi
Khi gia công vật liệu dẻo thì bề mặt gia công bị biến dạng mạnh làm
cho cấu trúc của nó thay đổi. Ảnh h ưởng rất lớn đến độ nhám bề mặt.
- Tốc độ cắt là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất sự phát triển biến dạng dẻo
khi tiện.
- Độ thị biểu diển mối quan hệ giữa tốc độ cắt đến độ nhám b ề mặt được thể hiện ở hình (H.2.8).
Hình 2.8. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến bề mặt gia công.
Khu vực I. V thấp, nhiệt cắt không cao, phoi thoát ra dể biến dạng lớp
bề mặt không cao vì vậy nhấp nhô bề mặt ít.
Khu vực II:Khi thay đổi tốc độ cắt 15 –20 m/phút nhiệt cắt, lực căt lớn
gây ra chảy dẻo ở mặt trước và mặt sau dao. Đến một lúc n ào đó xuất hiện lẹo
dao,ảnh hưởng đến bề mặt. Khu vực này ít dùng.
Khu vực III:Nếu tiếp tục tăng V nhiệt căt cao, phoi cuốn trôi lẹo dao đã chảy dẻo. Khoảng (30 - 60) m/phút lẹo dao bị biến mất. Từ (60 –70)m/ph
lẹodao không còn nên độ bóng được nâng cao rỏ rệt.
-Khi gia công vật liệu giòn không qua giai đoạn biến dạng dẻo. Tăng tốc độcắt thì bề mặt bóng hơn
Khi V thấp: Các hạt kim loại vở vụn lớp bề mặt nhấp nhô, khi V tăng
-Ảnh hưởng của S trong quá trình biến dạng đối với với độ nhẵn bề mặt
(H.2.9).
Hình 2.9:Ảnh hưởng của lượng ăn dao đến độ nhám
2.4.3.Ảnh hưởng của phương pháp gia công.
Với các phương pháp gia công khác nhau thì chi tiết sẽ có độ nhám và
độ chính xác tương ứng.
Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO phân chuỗi Ra (từ 0.08 µm = 0.32 µin
đến 100 µm = 400 µin) thành 7 cấp. Tiêu chuẩn liên xô củcó 14 cấp (Cấp
nhám 1-3 đạt được do gia công thô. Tiện, phay, bào, khoan đạt cấp 4- 6, gia công bán tinh chủ yếu bằng các loại dao cắt với chế độ cắt khác nhau, cấp 7-9 gia công mài tiện tinh, chuốt doa .v.v., cấp 10- 14 mài nghiền, mài khôn, gia công siêu tinh.v..v… tiêu chuẩn việt nam tiêu chuẩn độ nhám ban hành 1971 và sửa đổi bổ sung năm 1978 (TCVN 2511 -78) ), quy địnhcác thông số
nhám bề mặt theo các khoảng giới hạn sau: Ra= 100 đến0.008 µm, Rz= 1.600 đến 0.025 µm, bước trung bình của các mấp mô S = 12.5 µm đến
Trang 37
Bảng 2.3. Khả năng đạt độ bóng của các phương pháp gia công.
Phương pháp gia công Độ nhám bề mặt gia công Rz(mm) Cấp nhám Cạo
Đánh bóng:
Nghiền:
Mài siêu tinh Mài khôn: Mài thường Phay Doa Khoan-khoét Chuốt Tiện Bào 1 ÷ 3 điểm/cm2 3 ÷ 5 điểm/cm2 Bằng vải Bằng bột Nghiền thô Nghiền bán tinh Nghiển tinh
Mài khôn thường Mài khôn có dao động Mài thô Mài bán tinh Mài tinh Phay thô Phay bán tinh Phay tinh Doa thô Doa tinh Chuốt thô Chuốt tinh Tện bócvỏ Tiện thô Tiện bán tinh
Tiện tinh với dao hợp kim Tiện tinh với dao kim cương Bào thô Bào tinh Bào tinh mỏng Với dao bản rộng 10 ÷ 40 2.5 ÷ 10 0.06 ÷ 2.5 0.06 ÷ 0,4 2.5 ÷ 10 0.63 ÷ 4 0.04 ÷ 1 0.05 ÷ 0.8 0.25 ÷1 0.04 ÷ 0.63 10 ÷ 40 4 ÷ 10 0.1 ÷ 4 40 ÷ 100 10 ÷ 40 1.6 ÷ 10 4 ÷ 10 0.4 ÷4 10 ÷ 80 2.5 ÷ 10 1 ÷ 2.5 100 ÷ 400 40 ÷ 100 10 ÷40 2.5 ÷10 1 ÷2.5 40 ÷100 10 ÷40 3.2 ÷ 6.3 4 ÷ 6 6 ÷ 9 12 ÷ 14 11 ÷ 13 6 ÷ 9 8 ÷10 10 ÷ 14 10 ÷ 14 10 ÷ 12 11 ÷ 14 4 ÷ 6 6 ÷ 8 8 ÷ 13 3 ÷ 4 4 ÷ 6 6 ÷ 9 6 ÷ 8 8 ÷ 11 3 ÷ 5 6 ÷ 9 8 ÷ 10 1 ÷ 2 3 ÷ 4 4 ÷ 6 6 ÷ 9 8 ÷ 10 3 ÷ 4 4 ÷ 6 7 ÷ 8
2.5. Ý nghĩa của việc xác định độ nhám.
Độnhám của bề mặt là một chỉ tiêu quan trọng của chi tiết máy. Độ
nhám bề mặt không những ảnh h ưởng đến tính chống mòn, chống ăn mòn hoá
học, tới đặc tính mối lắp mà còn ảnh hưởng đến độ chính xác khi đo chi tiết.
Vì vậy việc xác định các thông số nhám bề mặt có ý nghĩa quan trọng trong
quá trình chếtạo sản phẩm cũng như nghiên cứu thực nghiệm, đặc biệt là đối
với ngành chế tạo máy.
Trong sản xuất, sản phẩm có được chấp nhận đưa vào sử dụng khi yêu
cầu về độ nhám hay không phụ thuộc vào kếtquả đo được sau khi gia công.
Trong nghiên cứu, việc xác định thông số của nhám bề mặt giúp ta so sánh
được độ nhẵn của các bề mặt gia công. Từ đó,ta biết được khả năng ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến nhám bề mặt. Điều đó có ý nghĩa quan
Trang 39
CHƯƠNG 3
QUY TRÌNH GIA CÔNG
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BỘ MẪU
3.1. Yên cầu kỹ thuật của bộ mẫu
3.1.1. Phải chế tạo thành công đầy đủ cấp nhám theo yêu cầu.
- Chế tạo mẫu cấp 4: Phải có Ra= ( 10 ÷ 5) µm - Chế tạo mẫu cấp 5: Phải có Ra= ( 5 ÷ 2.5) µm - Chế tạo mẫu cấp 6: Phải có Ra= ( 2.5 ÷ 1.25) µm - Chế tạo mẫu cấp 7: Phải có Ra= ( 1.25 ÷ 0.63) µm - Chế tạo mẫu cấp 8: Phải có Ra= ( 0.63 ÷ 0.32) µm - Chế tạo mẫu cấp 9: Phải có Ra= ( 0.32 ÷ 0.16) µm
3.1.2. Đặc điểm của bộ mẫu
- Mẫu chế tạo đơn giản và phù hợp với việc thí nghiệm
- Vớicấp nhám từ 4 đến 9 thí bộ mẫu chỉ cần vật liệu C40 là hợp lý
- Mẫu tròn nên có lỗ để dễbảo quản.
- Nên sơn những bề mặt không yêu cầu độ nhám để chống dỉ.
3.2. Chọn vật liệu để chế tạo bộ mẫu
Do yêu cầu cấp nhám khá cao nên chọn vật liệu thép C40 ÷ C 55 là phù hợp nhất. Nhưng với thép C40 có thể thực hiện được yêu cầu trên, và lại
dể tìm kiếm nên chọn C40.
Chọn phôi: Nên chọn phôi đơn giản, hình dạng không phức tạp, với bộ
3.3. Quy trình gia công bộ mẫu
3.3.1. Quy trình gia công mẫu với nhám cấp 41. Mẫu 1. Mẫu
Hình 3.1. Mẫunhám cấp4
2. Phôi
Hình 3.2. Phôi
3. Nguyên công 1: khoan lỗø15.
-Dụng cụ: Mũi khoan xoắn.
-Thiết bị : Máy tiện TB320.
-Tốc độ quay của trục chính n = 270 vòng/phút.
Trang 41
-Chiều sâu t: t=
2 D = 2 14 = 7 (mm).
-Sơ đồ nguyên công
Hình 3.3. Sơ đồnguyên công khoan
4. Nguyên công 2: Tiện bềmặt trụ ngoài đạt nhám cấp 4
Dụng cụ: Dao tiện mặt ngoài.
Thiết bị: Máy tiện TB320.
Gá đặt trên 2 mũi chống tâm.
Lý thuyết: Đặng Văn Nghìn, các phương pháp gia công kim lo ại.
- Vận tốc cắt V = 1000 Dn => n= D V 1000 = 40 . 14 . 3 25 . 1000 = 200 (v/p). - Lượng ăn dao S= 0.3 mm/vg.
- Chiều sâu cắt t = 3 mm.
Thực tế:
- Vận tốc cắt : n = 520 (v/p). -Lượng ăn dao: s = 0.8 (mm). - Chiều sâu cắt: t= 1.5 (mm).
Nguyên nhân của sự khác nhau.
- Do máy rung.
- Do trìnhđộ tay nghề.
Sơ đồ nguyên công.
Hình 3.4. Sơ đồnguyên công tiện đạtnhám cấp 4
3.3.2. Quy trình gia công mẫu nhám cấp 5.
1. Mẫu.
Trang 43
2. Phôi.
Hình.3.6. Phôi
3. Nguyên công 1: Khoan lỗø15.
-Dụng cụ: Mũi khoan xoắn.
-Thiết bị: Máy tiện TB320.
-Tốc độ quay của trục chính n = 270 vòng/phút. -Gá đặt: Gá trên mâm cặp 3 chấu.
-Chiều sâu t: t=
2 D = 2 14 = 7 (mm).
-Sơ đồ nguyên công:
4. Nguyên công 2: Tiện bề mặt trụ ngoài đạt nhám cấp5.
Dụng cụ : Dao tiện mặt ngoài.
Thiết bị : Máy tiện TB320.
Gá đặt trên 2 mũi chống tâm.
Lý thuyết: Đặng Văn Nghìn, các phương pháp gia công kim lo ại.
- Vận tốccắt V = 1000 Dn => n= D V 1000 = 40 . 14 . 3 30 . 1000 = 250 (v/p). - Lượng ăn dao S= 0.3 mm/vg.
- Chiều sâu cắt t = 3 mm.
Thực tế:
- Vận tốc cắt : n = 850 (v/p). -Lượng ăn dao: s = 0.2 (mm). - Chiều sâu cắt: t= 1 (mm)
Nguyên nhân của sự khác nhau.
- Do máy rung.
- Do trình độ tay nghề. -Do gá đặt.
Sơ đồ nguyên công:
Trang 45
3.3.3. Quy trình gia công mẫu nhám cấp 61. Mẫu 1. Mẫu
Hình 3.9. Mẫu nhám cấp 9.
2. Phôi
Hình 3.10. Phôi.
3. Nguyên công 1: Khoan lỗø15.
-Dụng cụ: Mũi khoan xoắn.
-Thiết bị: Máy tiện TB320.
-Tốc độ quay của trục chính: n = 270 vòng/phút. -Gá đặt: Gá trên mâm cặp 3 chấu.
-Chiều sâu t: t= 2 D = 2 14 = 7 (mm).
-Sơ đồ nguyên công
Hình 3.11. Sơ đồ nguyên công khoan.
4. Nguyên công 2: Tiện bề mặt trụ ngoài .
Dụng cụ: Dao tiện mặt ngoài.đạt cấp.
Thiết bị: Máy tiện TB320.
Gá đặt trên 2 mũi chống tâm.
Lý thuyết: Đặng Văn Nghìn, các phương pháp gia công kim lo ại.
- Vận tốc cắt V = 1000 Dn => n = D V 1000 = 40 . 14 . 3 60 . 1000 = 500 (v/p). - Lượng ăn dao S= 0.2 mm/vg.
- Chiều sâu cắt t = 2.5 mm.
Thực tế
- Vận tốc cắt: n = 1130 (v/p). -Lượng ăn dao: s = 0.1 (mm). - Chiều sâu cắt: t = 1 (mm).
Trang 47
Nguyên nhân của sự khác nhau.
- Do máy rung.
- Do trình độ tay nghề.
- Do gá đặt.
- Sơ đồ nguyên công.
Hình 3.12. Sơ đồ nguyên công tiện đạtnhám cấp6.
3.4. Quy trình gia công mẫu nhám cấp 7, 8, 9.
Đối với mẫu nhám cấp 7, 8, 9 thực hiện rất khó trên máy tiện. Vì thế từ
phôi tròndó dùng phương phay sau đó mài thì khả năng đạt cấp nhám theo
yêu cầu sẽ dễ hơn.
3.4.1. Quy trình gia công mẫu nhám cấp 7.1. Mẫu. 1. Mẫu.
2. Phôi.
Hình. 2.14. Phôi
3. Các mặt của phôi.
Hình. 3.15.Các bề mặt của phôi
4. Nguyên công 1: Phay khối trụ thành khối hình hộp chữ nhật
-Dụng cụ: Dao phay mặt đầu. -Thiết bị: Máy phay VF222.
-Tốc độ quay của trục chính n = 270 vòng/phút. -Gá đặt: Gá trên êtô.
-Lượng chạy dao: S = 0.6mm. -Chiều sâu t: t = 3mm.
Trang 49
-Sơ đồ nguyên công:
Hình 3.16. Sơ đồ nguyên công phay
5. Nguyên công 2. Mài hai mặt 1 và 3 đặt nhám cấp 7.
Lý thuyết: Đặng Văn Nghìn, các phương pháp gia công kim
loại.
- Vận tốc tịnh tiến của bàn mài: Vtt= 10 m/phút. - Vận tốc của đá mài: Vd= 20m/s.
-Lượng dư cần mài: t = 0,04 mm.
Thực tế:.
- Vận tốc tịnh tiến của bàn mài: Vtt= 10 m/phút. - Vận tốc của đá mài: Vd= 20m/s.
- Lượng dư cần mài: t = 0.02 mm.
Nguyên nhân: -Do đá mài cùn.
- sơ đồnguyên công.
Hình 3.17. Sơ đồ nguyên công mài
3.4.2. Quy trình gia công mẫu nhám cấp 81. Mẫu. 1. Mẫu.
Hình 3.18. Mẫu nhám cấp 8
2. Phôi
Trang 51
3. Các mặt của phôi.
Hình 3.20. Các bề mặt của phôi
4. Nguyên công 1: Phay khối trụ thành khối hình hộp chữ nhật
-Dụng cụ: Dao phay mặt đầu. -Thiết bị: Máy phay VF222.
-Tốc độ quay của trục chính. n = 270 vòng/phút. -Gá đặt: Gá trên êtô.
-Lượng chạy dao: S = 0.6mm. -Chiều sâu t: t= 3mm.
-Sơ đồ nguyên công:
Hình3.21. Sơ đồ nguyên công phay
Lý thuyết:Đặng Văn Nghìn, các phương pháp gia công kim
loại.
- Vận tốc tịnh tiến của bàn mài: Vtt= 15 m/phút. - Vận tốc của đá mài: Vd= 25m/s.
-Lượng dư cần mài: t = 0,04 mm.
Thực tế:
- Vận tốc tịnh tiến của bàn mài: Vtt= 15 m/phút. - Vận tốc của đá mài: Vd= 25m/s.
-Lượng dư cần mài: t = 0.01 mm.
Nguyên nhân: - Do đá mài cùn.
- Do máy lâu ngày chưađược vệ sinh.
Sơ đồnguyên công.
Trang 53
3.4.3 Quy trình gia công mẫu nhám cấp 9.1. Mẫu 1. Mẫu
Hình.3.23. Mẫu nhám cấp 9
2.Phôi.
3.Các bề mặt của mẫu.
Hình.3. 24. Các bềmặtcủaphôi
4. Nguyên công 1: Phay khối trụ thành khối hình hộp chữ nhật
-Dụng cụ: Dao phay mặt đầu. -Thiết bị: Máy phay VF222.
-Tốc độ quay của trục chính n = 270 vòng/phút. -Gá đặt: Gá trên êtô.
-Lượng chạy dao: S = 0.6mm. -Chiều sâu t: t= 3mm.
-Sơ đồ nguyên công.
Trang 55
5. Nguyên công 2: Mài mặt 1 và 3 để đạt nhám cấp 8
Lý thuyết: Đặng Văn Nghìn, các phương pháp gia công kim
loại
- Vận tốc tịnh tiến của bàn mài: Vtt= 15 m/phút. - Vận tốc của đá mài: Vd= 25m/s.
-Lượng dư cần mài: t = 0,04 mm.
Thực tế.
- Vận tốc tịnh tiến của bàn mài: Vtt= 15 m/phút. - Vận tốc của đá mài: Vd= 25m/s.
-Lượng dư cần mài: t = 0.01 mm.
Nguyên nhân: -Do đá mài cùn.
- Do máy lâu ngày chưa được vệ sinh
Sơ đồ nguyên công.
6. Nguyên công 3: Đánh bóng m ặt 1 và 3 để đạt nhám cấp 9.
Vì thực hiện mài trên máy mài phẳng nhưng không thể đạt nhám cấp 9
Trang 57
CHƯƠNG 4
TIẾN HÀNH ĐO BỘ MẪU
4.1. Tìm hiểu máy đo độ nhám.
1. Hình dạng và đặc tính kỹ thuật của máy đo độ nhám ( SJ-301)
Máy đo độ nhám bề mặt SJ-301 là một thiết bị đo độ nhám bề mặt kiểu
tiếp xúc, được sử dụng trong phòng thí nghiệm cũng như ở phân xưởng chế
tạo. Máy SJ-301 có khả năng đánh giá kết cấu kết quả bề mặt với nhiều thông
số khác nhau tuỳ thuộc vào tiêu chuẩn quốc gia hay quốc tế khác nhau. kết
quả đo hiển thị bằng số hay đồ thị trên màn hình và in ra ngoài bằng máy in
gắn liền trong máy.
-Đặc điểm của máy SJ-301.
Máy SJ-301 có khối lượng nhẹ (gần 1.4kg) và rất thuận tiện khi di
chuyển. Nhờ có hộp xách tay, máy SJ-301 có thể đeo lên vai, hơn nửa nó có
pin gắn liền trên máy nên thuận tiện cho việc đo độ nhám ở phân xưởng hay ở
những chỗ nào mà không được cấp điện.
- Phạm vi rộng nên đo được nhiều thông số độ nhám: máy SJ-301 có phạm vi cực đại 300µm (± 150µm) hay 120µin (6000µin) và cung cấp nhiều
thông số khác tiện lợi cho việc đánh giá bề mặt.
- Có chức năng tự động cắt để tiết kiệm năng l ượng. Nếu máy SJ-301
không hoạt động trong 5 phút, nguồn điện sẽ tự động ngắt ( chuyển sang trạng